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奥氏体不锈钢因具有高的热强性和抗介质腐蚀能力以及良好的焊接性,被广泛应用于核电建设中,但是由于长期在高温下服役,奥氏体不锈钢会产生热老化现象,其焊缝也会发生相应变化。E316L不锈钢焊条主要应用于核电站一回路系统,用在主管道上的焊接接头均是焊态运行,而主设备有少量区域会对焊缝进行600℃左右的热处理,该焊条所焊焊缝金属会随着310℃一回路水环境运行时间的延长出现热老化现象,随着热老化程度的增加,会威胁到核电站的安全运行。为了对核电站系统正常运行提供参考,并提高核电站经济效益,研究奥氏体不锈钢焊缝的热老化情况显得较为重要。本文对选用国产E316L-16焊条和ESAB公司E316L-15焊条焊接的焊态和610℃×16h热处理态的焊缝,在400℃条件分别进行400h、2000h和3500h的加速热老化试验,采用光学显微镜(Optical Microscope,简写OM)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,简写SEM)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,简写TEM)、电子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction,简写EBSD)分析方法和电化学动电位再活化(Electrochemical Potential Reactivation,简称EPR)试验方法,对不同焊缝中的铁素体形态和含量、析出相种类和分布以及耐晶间腐蚀性能的变化进行了分析和研究,对比了焊态与热处理态焊缝、E316L-16焊条与E316L-15焊条焊缝的区别,主要研究结果如下:(1)316L不锈钢焊缝凝固模式为铁素体-奥氏体模式(Ferrite-Austenite,简称FA)。焊缝中形成了两种不同形态的铁素体,一种为骨架状,出现于先焊焊层中,一种为条状,出现在最后一层焊缝中。(2)不论哪种焊条所焊焊缝,随加速热老化时间的增加,焊缝中的铁素体含量均由少到多再变少:形貌变化为:焊缝顶部条状铁素体从较平直晶界状→部分非平直晶界状→全部非平直晶界状,焊缝内部铁素体由断续骨架状→较连续骨架状→断续骨架状:焊缝耐晶间腐蚀性能由低到高再变低。(3)在相同热老化条件下,较焊态焊缝,热处理态焊缝中的铁素体和各析出相含量低,而晶间腐蚀敏感性和腐蚀程度高。(4)在相同处理状态下,E316L-15焊条焊缝较E316L-16焊条焊缝中的铁素体含量略多,铁素体较粗大,耐晶间腐蚀性能更好。(5)在加速热老化试验条件下,核级316L不锈钢焊缝中的析出相主要有Cr3C2、Cr7C3、Cr23C6和σ相。Cr3C2和Cr7C3主要在奥氏体中析出并弥散分布,且含量持续增加;Cr23C6和σ相先在铁素体奥氏体晶界析出并聚集,后又在铁素体晶内析出并长大,Cr23C6增多到一定程度后略微减少,σ相的含量先增多后减少;析出相总量持续增多。Cr7C3、Cr23C6和σ相的沿晶析出使焊缝发生晶间腐蚀。